Model-Ağacı (M5-tree) yaklaşımı ile HELIOSAT tabanlı güneş radyasyonu tahmini

Abstract

Solar radyasyon (SR), enerji dönüşümü, meteoroloji, tarım ve hayvancılık ile ilgili çalışmalar için önemli bir parametredir. Solar radyasyonun belirlenebilmesi için gereken alıcıların tüm noktalar için temin edilememesinden dolayı bu parametre çeşitli yöntemlerle tahmin edilebilir. Bu çalışmada, Türkiye’nin aylık ortalama SR değerleri (kWsa/m²) M5 model ağacı (M5-tree), sezgisel regresyon tekniği kullanılarak MATLAB platformunda tahmin edilmiştir. SR modellemesinde komşu ölçüm istasyonlarına ait konum bilgileri ve periyodiklik bileşeni olan ay değerleri kullanılarak tahminler gerçekleştirilmiştir. Modellerde 2004-2018 yıllarını kapsayan uzun dönem aylık ortalama SR verileri kullanılmıştır. Bu veriler Meteoroloji Genel Müdürlüğü’nden temin edilen ve uydu tabanlı hibrit bir model olan HELIOSAT model verileridir. Çalışmada Türkiye’nin 81 iline ait ölçüm ortalamaları kullanılmıştır. 81 noktadan alınan 12 aylık verilerin %75’i eğitim sürecinde kullanılırken %25’i test sürecinde kullanılmıştır. Rastgele seçilen test istasyonlarından elde edilen solar radyasyon tahminleri gözlenen verilerle karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalarda, Karekök Ortalama Karesel Hata (KOKH), Ortalama Mutlak Hata (OMH), Ortalama Mutlak Bağıl Hata (OMBH) ve Determinasyon Katsayısı (R2) kullanılmıştır. M5-tree kullanılarak elde edilen modellerde en başarılı sonuçlar; KOKH= 0.3604, OMH= 0.1451, OMBH= 3.6029 ve R²= 0.9879 olarak elde edilmiştir. Böylece M5-tree yönteminin literatürde yer alan yöntemlere alternatif bir yöntem olabileceği ortaya konmuştur.